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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
 
 
 
 
ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y 
DETERMINACIÓN DE LA ZONA FEDERAL DEL RÍO 
CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE 
HIDALGO, ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
TESIS 
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE: 
INGENIERO CIVIL 
 
 
 
PRESENTA: 
ELIO MANUEL PIMENTEL ALVAREZ 
 
 
 
 
DIRECTOR: 
ING. JORGE LUIS CABALLERO AGUILAR. 
 
 
 
MÉXICO, D.F., OCTUBRE DE 2015 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
 
PIMENTEL ALVAREZ ELIO MANUEL 
JURADO ASIGNADO. 
 
 
Presidente: M.I. Miguel Ángel Rodríguez Vega. 
Secretario: Ing. Marcos Trejo Hernández. 
Vocal. Ing. Jorge Luis Caballero Aguilar. 
1er. Suplente: Ing. Heriberto Esquivel Castellanos. 
2do. Suplente: M.I. Guillermo Mancilla Urrea. 
 
 
 
 
 
 
Director de Tesis. 
Ing. Jorge Luis Caballero Aguilar. 
 
 
 
____________________________ 
FIRMA. 
 
 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
 
PIMENTEL ALVAREZ ELIO MANUEL 
 
 
Todo aquel que está seriamente comprometido con el cultivo de la ciencia, llega 
a convencerse de que en todas las leyes del universo está manifiesto un espíritu 
infinitamente superior al hombre, y ante el cual, nosotros con nuestros poderes 
debemos sentirnos humildes 
 
A lbert Einstein (1879 - 1955) 
Pr emio Nobel 1921. 
 
 
 
 
Tu tiempo es limitado, de modo que no lo malgastes viviendo la vida de alguien 
distinto. No quedes atrapado en el dogma que es vivir. No dejes que los ruidos 
de las opiniones de los demás acallen tu propia voz interior. Y lo que es más 
importante, ten el coraje para hacer lo que te dice tu corazón y tu intuición. Ellos 
ya saben de algún modo en qué quieres convertirte realmente. Todo lo demás es 
secundario. 
 
 St eve Jobs (1955 - 2011) 
Fu ndador de Apple. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
 
PIMENTEL ALVAREZ ELIO MANUEL 
Agradecimientos. 
 
 
 
Es difícil escribir en unas cuantas palabras lo que siento por cada uno de 
ustedes, sin embargo tratare de plasmar lo más que pueda en cada una de ellas. 
 
 
 
 
Empezare contigo Mamá. A ti solamente te puedo decir que sin ti no sería 
lo que soy hoy, sé que tengo muchos defectos, pero puedo afirmar que el hombre 
de valores que tanto deseaste lo soy y seguiré siéndolo por lo que me quede de 
vida y que puedes confiar de que hiciste un buen trabajo conmigo. Te amo Mamá. 
 
 
 
 
Para ti mi gran amor Grisel. Este tiempo que he pasado a tu lado ha sido 
una experiencia de vida grandísima, cosas que no pude imaginar o realizar solo, 
las he hecho una por una a tu lado, estos últimos meses has sido parte de mi 
fuerza, de mi esperanza, de mis motivos a salir adelante, te agradezco por lo que 
has visto en mí y por la confianza que me has dado, gracias por estar a mi lado 
mi amor, Te amo mucho. 
 
 
 
 
Estas palabras que escribiré a continuación para mí son las más especiales, 
ya que son para “mi bebé”, todavía sigues en la pancita de tu mamá, sin embargo 
algún día ya de grande veras esto que te escribí, a ti mi bebito te quiero decir que 
eres el fruto del más grande y puro amor que existe entre tu mamá y yo, eres y 
serás mi esperanza a seguir, la fuerza que jamás me faltara ya que estarás a mi 
lado, te amo y te amare por el resto de mi vida y te prometo que siempre te 
protegeré al igual que lo hago con tu mamá, y gracias a ti pude terminar este 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
 
PIMENTEL ALVAREZ ELIO MANUEL 
trabajo, ya que me diste la luz que me hacía falta en mi camino, Te amo como no 
te imaginas mi bebito. 
 
 
 
 
No creas que me olvido de ti o que eres menos importante al contrario, de 
niño era muy iluso o bueno lo sigo siendo a veces, pero yo quería un hermanito 
porque no conocía en ese entonces que era tener una hermana, sinceramente no 
es nada fácil, pero sabes eres mejor que cualquier otro deseo mío, te amo mucho 
mi querida hermanita y espero ser para ti algún día un ejemplo a seguir, aunque 
sea de lo malo para que tú no lo hagas como yo, cuídate y lucha por lo que quieres 
no te dejes de nadie. 
 
 
 
 
A ti Papá lo que te quiero decir es que te agradezco lo que has realizado 
por mí, sé que han sido muchos esfuerzos y sacrificios, lo que me has apoyado a 
lo largo de mi vida, sé que a veces soy un poco difícil ya que mis pensamientos 
son algo diferentes a los tuyos, pero sabes eso te lo debo a ti, ya que tú me has 
dicho que sea diferente a los demás, que luche por lo que creo y que siempre trate 
de hacer el bien ante cualquier circunstancia. Tú y Mamá han hecho que sea la 
persona que soy ahora y se los agradezco. Por cierto ya me estoy titulando y 
¿Para cuándo mi carro? 
 
 
 
 
A lo largo de mi vida conocí a gente maravillosa, gente que me ha dejado 
aprender muchísimo de ellos, a ustedes mis queridos amigos les quiero decir que 
me han ayudado a ser mejor persona, a ser alguien importante ya que me 
permitieron ser parte de ustedes, los quiero a cada uno y en verdad les agradezco 
con todo mi corazón que sigan dejándome ser su amigo. 
 
 
 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
 
PIMENTEL ALVAREZ ELIO MANUEL 
Después de mi vida universitaria, empezó parte del mundo real que ha 
sido mi vida laboral y he conocido a muchísima gente que ha sido de gran 
importancia para mí, pero en especial a mis más queridos Senseis, Roberto Cerón, 
y Mauricio Padilla, gracias a ustedes me he podido desarrollar de una manera 
muy grande y que a sus grandes consejos estoy siendo un mejor profesionista. Y 
a usted señora Lourdes le agradezco la forma en que me ha demostrado su 
amistad, cariño y todo el apoyo que cada día me da al cuidarme. También quiero 
agradecer a las dos personas que me dieron la oportunidad de trabajar a su lado 
y demostrarles día a día mi desarrollo personal y profesional a usted Dr. Rolando 
Springall Galindo y a usted Felipe Mendoza. 
 
 
 
 
 
Un especial agradecimiento a un ingeniero que conocí trabajando en un 
proyecto para ICA FLUOR, el cual estoy infinitamente agradecido por el 
concejo más valiosoque me hayan podido dar. Le agradezco a usted Ing. Luis 
Enrique Neri Juárez, el haber visto algo en mí y tener la confianza de haberme 
dicho esas palabras. 
 
 
 
 
Y por último a ustedes mis sinodales, Ing. Jorge Luis Caballero, Ing. 
Miguel Ángel Rodríguez Vega, Ing. Heriberto Esquivel Castellanos, Ing. 
Guillermo Mancilla Urrea e Ing. Marcos Trejo Hernández, desde que pude tener 
la fortuna de tomar clases con ustedes me di cuenta de mi vocación y les 
agradezco la paciencia y el esfuerzo que mantuvieron conmigo, cada una de sus 
enseñanzas y la formación que me brindaron, gracias por permitirme trabajar a 
su lado y aprender de ustedes. 
 
 
 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
 
PIMENTEL ALVAREZ ELIO MANUEL 
ÍNDICE DE FIGURAS. 
 
 
FIGURA NOMBRE PAG. 
 
FIGURA 1. LOCALIZACIÓN DEL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, VER. 7 
FIGURA 2. IMÁGEN SATELITAL DEL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
VER. 
8 
FIGURA 3. 
 
CUENCA HIDROLÓGICA DEL RÍO CAZONES, TOMADA DESDE 
GOOGLE EARTH. 
10 
FIGURA 4. REGIONES HIDROLÓGICAS. 12 
FIGURA 5. REGIÓN HIDROLÓGICA NÚMERO 27. 14 
FIGURA 6. MOSAICO DE CARTAS TOPOGRÁFICAS. 15 
FIGURA 7. TRAZO DEL RÍO CAZONES. 16 
FIGURA 8. TRAZO DEL PARTEAGUAS DEL RÍO CAZONES. 16 
FIGURA 9. CUENCAS DE DRENAJE. 17 
FIGURA 10. LONGITUD Y PERÍMETRO DE LA CUENCA. 18 
FIGURA 11. PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL MÉTODO 1. 20 
FIGURA 12. PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL MÉTODO 2. 20 
FIGURA 13. PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL MÉTODO 3. 21 
FIGURA 14. PERÍMETRO DE LA CUENCA 29 
FIGURA 15. IMPORTACIÓN DE LOS ARCHIVOS SHP. 32 
FIGURA 16. IMPORTACIÓN DE LOS ARCHIVOS SHP. 32 
FIGURA 17. IMPORTACIÓN DE LOS ARCHIVOS SHP. 33 
FIGURA 18. PROPIEDADES DEL ARCHIVO SHP. 33 
FIGURA 19. PROPIEDADES DEL ARCHIVO SHP. 34 
FIGURA 20. PROPIEDADES DEL ARCHIVO SHP. 34 
FIGURA 21. EXPORTACIÓN DEL ARCHIVO AL FORMATO DWG. 35 
FIGURA 22. ARCHIVO FINAL EN FORMATO DWG. 35 
FIGURA 23. ESTACIÓN CLIMATOLÓGICA. 36 
FIGURA 24. ESTACIONES CLIMATOLÓGICAS. 38 
FIGURA 25. INTERFACE DEL PROGRAMA AX. 40 
FIGURA 26. INTERFACE DEL PROGRAMA AX. 41 
FIGURA 27. INTERFACE DEL PROGRAMA AX. 41 
FIGURA 28. INTERFACE DEL PROGRAMA AX. 42 
FIGURA 29. INTERFACE DEL PROGRAMA AX. 42 
FIGURA 30. INTERFACE DEL PROGRAMA AX. 43 
FIGURA 31. INTERFACE DEL PROGRAMA AX. 43 
FIGURA 32. INTERFACE DEL PROGRAMA AX. 44 
FIGURA 33. POLÍGONOS DE THIESSEN. 49 
FIGURA 34. COORDENADAS UTM DE LAS ESTACIONES CLIMATOLÓGICAS. 50 
FIGURA 35. IMPORTACIÓN DE LAS COORDENADAS DE LAS ESTACIONES 
CLIMATOLÓGICAS. 
51 
FIGURA 36. CREACIÓN DE NUEVOS PUNTOS EN FORMATO SHP. 52 
FIGURA 37. CREACIÓN DE NUEVOS PUNTOS EN FORMATO SHP. 52 
FIGURA 38. CREACIÓN DE NUEVOS PUNTOS EN FORMATO SHP. 53 
FIGURA 39. CREACIÓN DE NUEVOS PUNTOS EN FORMATO SHP. 53 
FIGURA 40. CREACIÓN DE LOS POLÍGONOS DE THIESSEN. 54 
FIGURA 41. CREACIÓN DE LOS POLÍGONOS DE THIESSEN. 54 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
 
PIMENTEL ALVAREZ ELIO MANUEL 
FIGURA 42. CREACIÓN DE LOS POLÍGONOS DE THIESSEN. 55 
FIGURA 43. POLÍGONOS DE THIESSEN CON ArcGIS. 55 
FIGURA 44. EXPORTACIÓN DEL LAYER PTH EN FORMATO DWG. 56 
FIGURA 45. ÁREA DE INFLUENCIA DE LOS POLÍGONOS DE THIESSEN EN LA 
CUENCA. 
56 
FIGURA 46. HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR. 82 
FIGURA 47. ZONA DE ESTUDIO DEL RÍO CAZONES 87 
FIGURA 48. CURVAS DE NIVEL DE LA ZONA EN ESTUDIO. 87 
FIGURA 49. TRIANGULACIÓN DEL MODELO DIGITAL DE ELEVACIONES. 88 
FIGURA 50. SECCIONES DEL RÍO CAZONES. 88 
FIGURA 51. CADENAMIENTO DEL RÍO. 89 
FIGURA 52. PERFIL DEL RÍO 89 
FIGURA 53. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS. 90 
FIGURA 54. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS. 91 
FIGURA 55. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS. 91 
FIGURA 56. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS. 92 
FIGURA 57. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS – GEOMETRÍA. 92 
FIGURA 58. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- GEOMETRÍA. 93 
FIGURA 59. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- GEOMETRÍA. 94 
FIGURA 60. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- GEOMETRÍA. 95 
FIGURA 61. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- PLANTA DEL RÍO. 95 
FIGURA 62. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- DATOS DE LAS 
SECCIONES. 
 96 
FIGURA 63. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- LONGITUD ENTRE 
SECCIONES. 
97 
FIGURA 64. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- COEFICIENTE DE 
CONTRACCIÓN Y EXPANSIÓN. 
98 
FIGURA 65. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- COEFICIENTE DE 
MANNING. 
100 
FIGURA 66. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- COEFICIENTE DE 
MANNING. 
101 
FIGURA 67. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- DATOS DEL FLUJO. 102 
FIGURA 68. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- CONDICIONES DE 
FRONTERA. 
102 
FIGURA 69. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- ANÁLISIS DEL FLUJO. 103 
FIGURA 70. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- PERFIL DEL CAUCE. 104 
FIGURA 71. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- SECCIÓN DEL RÍO 0+000. 105 
FIGURA 72. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- SECCIÓN DEL RÍO 6+400. 106 
FIGURA 73. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- SECCIÓN DEL RÍO 1+600. 107 
FIGURA 74. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- SECCIÓN DEL RÍO 3+400. 108 
FIGURA 75. INTERFACE DEL PROGRAMA HEC-RAS- SECCIÓN DEL RÍO 5+540. 109 
FIGURA 76. DELIMITACIÓN DE LA ZONA FEDERAL. 114 
FIGURA 77. DELIMITACIÓN DE LA ZONA FEDERAL. 115 
FIGURA 78. DELIMITACIÓN DE LA ZONA FEDERAL. 116 
FIGURA 79. DELIMITACIÓN DE LA ZONA FEDERAL. 117 
FIGURA 80. DELIMITACIÓN DE LA ZONA FEDERAL. 118 
 
 
 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
 
PIMENTEL ALVAREZ ELIO MANUEL 
ÍNDICE DE TABLAS. 
 
 
TABLA NOMBRE PAG. 
 
TABLA 1 RELACIÓN DE CARTAS TOPOGRÁFICAS. 13 
TABLA 2 ÁREAS DE LAS CUENCAS. 18 
TABLA 3 LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL. 19 
TABLA 4 PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL, MÉTODO DE TAYLOR-
SCHWARZ 
23 
TABLA 5 PERÍMETRO DE LA CUENCA. 28 
TABLA 6 RESUMEN DE LAS PRECIPITACIONES MÁXIMAS ACUMULADAS EN 
24HRS CON RESPECTO A SU PERÍODO DE RETORNO. 
44 
TABLA 7 PORCENTAJE DE LOS POLÍGONOS DE THIESSEN 57 
TABLA 8 PRECIPITACIÓN MEDIA CON RESPECTO A UN PERÍODO DE 
RETORNO CUENCA “A”. 
58 
TABLA 9 PRECIPITACIÓN MEDIA CON RESPECTO A UN PERÍODO DE 
RETORNO CUENCA “B”. 
60 
TABLA 10 VARIABLES EMPLEADAS PARA EL MÉTODO DE MÍNIMOS 
CUADRADOS, PARA LA CUENCA “A”. 
66 
TABLA 11 RESULTADOS DE LAS CONSTANTES DE LOS MODELOS DE AJUSTE 
PARA LA CUENCA “A”. 
66 
TABLA 12 VARIABLES EMPLEADAS PARA EL MÉTODO DE MÍNIMOS 
CUADRADOS, PARA LA CUENCA “B”. 
67 
TABLA 13 RESULTADOS DE LAS CONSTANTES DE LOS MODELOS DE AJUSTE 
PARA LA CUENCA “B”. 
68 
TABLA 14 PRECIPITACIÓN MEDIA CON AJUSTE. 68 
TABLA 15 CURVAS HP-D-T CUENCA “A”. 72 
TABLA 16 CURVAS HP-D-T CUENCA “B”. 73 
TABLA 17 CURVAS I-D-T CUENCA “A”. 75 
TABLA 18 CURVAS I-D-T CUENCA “B”. 76 
TABLA 19 TIEMPOS DE CONCENTRACIÓN. 79 
TABLA 20 COEFICIENTES DE ESCURRIMIENTO. 80 
TABLA 21 RESULTADOS DE LA APLICACIÓN DE LAS FÓRMULAS DEL 
HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR (HUT). 
84 
TABLA 22 COEFICIENTE DE MANNING. 99 
TABLA 23 GASTOS PICO. 101 
 
 
 
 
 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
1 
PIMENTEL ALVAREZ ELIO MANUEL 
ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE 
LA ZONA FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE 
POZA RICA DE HIDALGO, ESTADO DE VERACRUZ. 
 
ÍNDICE GENERAL. 1 
 
INTRODUCCIÓN. 3 
ANTECEDENTES. 3 
 OBJETIVO. 4 
ALCANCE. 5 
JUSTIFICACIÓN. 5 
METODOLOGÍA. 6 
DESCRIPCIÓN Y UBICACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO. 6 
 
1. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LAS CUENCAS. 9 
 1.1 UBICACIÓN. 9 
 1.1.1 UBICACIÓN GEOGRÁFICA.9 
 1.1.2 UBICACIÓN HIDROGRÁFICA. 11 
 1.2 DELIMITACIÓN DE LA CUENCA EN ESTUDIO. 13 
 
2. CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS DE LA CUENCA. 17 
 2.1 ÁREA DE LA CUENCA. 17 
 2.2 LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL. 18 
 2.3 PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL. 19 
 2.4 ÍNDICE DE COMPACIDAD. 28 
 2.5 ÍNDICE DE FORMA. 29 
 2.6 DENSIDAD DE DRENAJE. 30 
 
3. ESTUDIO HIDROLÓGICO. 31 
 3.1 RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN. 31 
 3.1.1 INFORMACIÓN TOPOGRÁFICA. 31 
 3.1.2 INFORMACIÓN CLIMATOLÓGICA. 36 
3.2 MODELO DE TORMENTA. 39 
3.2.1 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN PLUVIOMÉTRICA. 39 
3.2.2 AJUSTE DE LAS PRECIPITACIONES MÁXIMAS 
ACUMULADAS EN 24 HORAS CON RESPECTO A SU 
PERÍODO DE RETORNO. 61 
3.2.3 CURVAS I-D-T. 69 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
2 
PIMENTEL ALVAREZ ELIO MANUEL 
 3.3 DETERMINACIÓN DE LOS ESCURRIMIENTOS. 77 
 3.3.1 TIEMPO DE CONCENTRACIÓN. 77 
 3.3.2 LLUVIA EN EXCESO. 79 
 3.4 MODELO LLUVIA ESCURRIMIENTO. 80 
 
4. ESTUDIO HIDRÁULICO: MODELACIÓN MATEMÁTICA. 85 
 4.1 MODELO MATEMÁTICO HEC RAS. 85 
 4.2 INFORMACIÓN REQUERIDA PARA EL MODELO. 86 
 4.3 DESARROLLO DEL MODELO. 86 
 4.3.1 OBTENCIÓN DEL MODELO DIGITAL. 86 
4.3.2 PROCESO DE MODELACIÓN HIDRÁULICA. 90 
4.4 PARÁMETROS HIDRÁULICOS DE DISEÑO UTILIZADOS EN EL 96 
PROGRAMA HEC RAS. 
 4.4.1 SECCIONES TRANSVERSALES. 96 
 4.4.2 COEFICIENTE DE CONTRACCIÓN Y EXPANSIÓN. 98 
 4.4.3 COEFICIENTE DE RUGOSIDAD. 99 
 4.4.4 GASTO MEDIO PARA DIFERENTES PERÍODOS 101 
 DE RETORNO. 
 4.4.5 INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS. 103 
 
5. DETERMINACIÓN DE LA ZONA FEDERAL PARA EL MUNICIPIO 111 
DE POZA RICA DE HIDALGO, ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 119 
 
ANEXOS. 
 
REFERENCIAS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
3 
PIMENTEL ALVAREZ ELIO MANUEL 
 INTRODUCCIÓN. 
 
 
ANTECEDENTES. 
 
 
El agua es una fuente principal para la existencia de los seres vivos e insustituible 
para un sin número de usos y actividades. A través de los años ha ido obteniendo 
la categoría de “bien público” en las sociedades modernas, debido a que su uso 
tiene un alto impacto social, económico y ambiental (Pacto Internacional de 
Derechos Económicos, Sociales y Culturales, ONU). 
 
Dependiendo la localización geográfica de un lugar la disponibilidad que tendrá este 
líquido irá variando, ya que sobre ella tiene influencia factores como la vegetación, 
el clima y las condiciones geológicas; por lo cual también es necesario tener siempre 
presente lo que es el ciclo hidrológico. 
 
La mayoría de los asentamientos humanos se localizan en función de la facilidad 
con la que se consigue este recurso, y muchas veces las dependencias encargadas 
del manejo, distribución y calidad del agua en México no han podido encontrar los 
recursos necesarios ya sean económicos o de infraestructura para satisfacer las 
necesidades de la población. 
 
Es por ello, que un conjunto de asentamientos humanos han tenido que verse en la 
necesidad de ubicarse a las cercanías de corrientes o cuerpos de agua dulce, a 
causa de su gran importancia para la sobrevivencia y desarrollo de la población, por 
lo cual se ha tenido que ir resolviendo temas complejos que ésta conlleva para su 
control, distribución y calidad; lo cual nos traslada a diversos retos para su 
administración. 
 
Sin embargo existen acciones que a veces la población realiza con la finalidad de 
conseguir este vital líquido de manera pronta y económica, llegando a poner en gran 
peligro su existencia. Tal es el caso de asentarse en las márgenes de ríos, ya que 
no conocen algunos factores de riesgo que éstos presentan, entre los que se 
encuentran: 
 
 Desbordamientos. 
 Inestabilidad de los taludes. 
 Contaminación del agua. 
 
Siendo este último factor el principal causante de problemas de salud en las 
poblaciones que extraen el agua de dichas fuentes de abastecimiento. 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
4 
PIMENTEL ALVAREZ ELIO MANUEL 
Es por eso que es de suma importancia evitar este tipo de acciones que toman las 
poblaciones, para su propio bienestar. Una medida que se ha tenido que tomar es 
la de restringir los asentamientos humanos en las márgenes de los ríos, esto 
mediante la delimitación de la zona federal. 
 
Para determinar este límite La ley de Aguas Nacionales en su “Título Primero: 
Disposiciones Preliminares, Capítulo Único, Artículo 3, Sección XLVII menciona lo 
siguiente: 
 
XLVII. "Ribera o Zona Federal": Las fajas de diez metros de anchura contiguas al cauce de 
las corrientes o al vaso de los depósitos de propiedad nacional, medidas horizontalmente a 
partir del nivel de aguas máximas ordinarias. La amplitud de la ribera o zona federal será 
de cinco metros en los cauces con una anchura no mayor de cinco metros. El nivel de aguas 
máximas ordinarias se calculará a partir de la creciente máxima ordinaria que será 
determinada por "la Comisión" o por el Organismo de Cuenca que corresponda, conforme 
a sus respectivas competencias, de acuerdo con lo dispuesto en los reglamentos de esta 
Ley. En los ríos, estas fajas se delimitarán a partir de cien metros río arriba, contados desde 
la desembocadura de éstos en el mar. En los cauces con anchura no mayor de cinco 
metros, el nivel de aguas máximas ordinarias se calculará a partir de la media de los gastos 
máximos anuales producidos durante diez años consecutivos. Estas fajas se delimitarán en 
los ríos a partir de cien metros río arriba, contados desde la desembocadura de éstos en el 
mar. En los orígenes de cualquier corriente, se considera como cauce propiamente definido, 
el escurrimiento que se concentre hacia una depresión topográfica y forme una cárcava o 
canal, como resultado de la acción del agua fluyendo sobre el terreno. La magnitud de la 
cárcava o cauce incipiente deberá ser de cuando menos de 2.0 metros de ancho por 0.75 
metros de profundidad. 
 
De esta manera y a partir de estudios hidrológicos e hidráulicos se puede determinar 
dicha zona. 
 
Para la realización de esta tesis se optó por analizar y determinar la zona federal 
del Río Cazones en el Municipio de Poza Rica de Hidalgo, Estado de Veracruz. Ya 
que en los últimos años esta ciudad se ha visto afectada por diversas 
precipitaciones que se han presentado en su cuenca provocando el 
desbordamiento del Río Cazones, el cual cruza al Municipio, causando grandes 
problemas como inundaciones, poniendo en peligro a la población que se localiza 
en las márgenes del cauce. 
 
 
 OBJETIVO. 
 
 
Realizar un estudio hidrológico integral que sirva de apoyo a la elaboración de 
proyectos de delimitación de zonas federales en cauces. 
 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO,ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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PIMENTEL ALVAREZ ELIO MANUEL 
Para logar dicho objetivo, se deberán determinar las propiedades fisiográficas e 
hidrológicas de la cuenca entre las que se encuentran: el área de drenaje, la longitud 
del cauce principal, pendiente media, topografía, tipo y uso del suelo en la zona, así 
como ubicación de estaciones climatológicas e hidrométricas si existen en la zona, 
tipo de registros de lluvia con los que se cuenta (pluviométrica o pluviográfica), los 
caudales y velocidades asociados a los diferentes períodos de retorno, que son 
necesarios para realizar el estudio hidrológico e hidráulico para de esta manera 
determinar el límite de la franja de la zona federal en ambas márgenes del cauce; a 
través de la obtención, procesamiento de los datos hidrometeorológicos y 
topográficos del lugar. 
 
 
 ALCANCE. 
 
 
En el presente trabajo de tesis se analizará la fluviomorfología del Río Cazones 
mediante el procesamiento de la información hidrometeorológica de la cuenca 
hidrográfica correspondiente, para de esta manera definir los hidrogramas de 
diseño. 
 
A partir de los hidrogramas de diseño que servirán para alimentar el modelo 
matemático HEC RAS y de esta manera determinar los niveles de la superficie libre 
del agua (SLA) así como sus niveles máximo ordinario y extraordinario del agua 
(NAMO, NAME), los cuales ayudaran a determinar el límite de la zona federal en el 
área del proyecto. 
 
 
 JUSTIFICACIÓN. 
 
 
Debido a la mala distribución que realizan los organismos operadores del agua, que 
son los encargados de administrar, operar y mantener los sistemas de 
abastecimiento agua potable a la población, ésta ha tenido que buscar de diferentes 
maneras la adquisición del bien público para su sobrevivencia y comodidad. 
 
Para el caso de las grandes ciudades se han implementado programas de uso 
eficiente y racional del agua potable para de esta manera realizar una mejor 
distribución de ella, sin embargo de este tipo de acciones no se han obtenido 
grandes resultados. Por otro lado en las pequeñas poblaciones, han tenido que 
optar por asentarse cerca de los grandes ríos para obtener y usar este recurso a 
su favor, sin darse cuenta que en la mayoría de las ocasiones este tipo de acciones 
pueden traer situaciones de emergencia o desastre relacionados con fenómenos 
meteorológicos que se manifiestan periódicamente durante la temporada de lluvias 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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y huracánes, es por ello que la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) a través 
del cumplimiento de la Ley de Aguas Nacionales define los límites de las zonas 
federales, los cuales sirven para protección de la población ya que reducen los 
asentamientos humanos en las zonas de mayor riesgo. 
 
 
 METODOLOGÍA. 
 
 
Se recopilará la información existente para su análisis e interpretación, 
procesamiento de datos y presentación de resultados; utilizando para ello 
metodologías y software especializado (AutoCAD y ArcGis). Asimismo, el trabajo se 
realizará con una secuencia tal que permita ir verificando la confiabilidad de cada 
uno de los puntos que integran el presente estudio. 
 
Es importante resaltar que la ejecución del estudio se apegará a lo dispuesto por la 
Comisión Nacional del Agua en las normas, lineamientos y especificaciones 
establecidas. 
 
 
 DESCRIPCIÓN Y UBICACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO. 
 
 
La ciudad de Poza Rica está ubicada en el Estado de Veracruz (Ver Fig. 1), se 
originó en 1872 cuando algunos indígenas totonacos construyeron los primeros 
jacales en los márgenes del arroyo el Mollejón, dándole el nombre de Poza Rica a 
un remanso abundante de peces. 
 
Se encuentra situado en la zona centro del Estado de Veracruz, entre los paralelos 
20° 29´ norte y meridianos 97° 24´y 97° 29´de longitud oeste, a una altura 
aproximada de 50 msnm. Colinda al norponiente con el municipio de Tihuatlán, al 
nororiente con el municipio de Papantla y al sur con el municipio de Coatzintla (Ver 
Fig. 1 y 2). 
 
El municipio de Poza Rica cuenta con un clima cálido subhúmedo con lluvias en 
verano, su temperatura media anual oscila entre los 22 a 24 °C y con una 
precipitación que ronda entre los 1100 a 1300 mm de lámina de lluvia. Cuenta con 
una población total de 193,311 habitantes de acuerdo al último conteo de la INEGI, 
cuenta con 2 localidades urbanas y 33 rurales. Su superficie asciende a los 64 km2 
la cual representa el 0.1% del territorio estatal, dividiéndose de la siguiente manera: 
 
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FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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FIGURA 1. LOCALIZACIÓN DEL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, VER. 1 
 
 
 Agricultura 20.3 km2, 
 Pastizal 9.2 km2, 
 Vegetación secundaria 7.5 km2 
 Áreas urbanas 27 km2, con una densidad de urbana de 7159.7 hab/km2 de 
acuerdo al Conteo del Censo de Población y Vivienda del INEGI 2010.2 
 
 
1 SISTEMA DE INFORMACIÓN MUNICIPAL, CUADERNILLOS MUNICIPALES, 2014, POZA RICA DE HIDALGO VER. 
2 TODOS SOMOS POZA RICA, GOBIERNO MUNICIPAL. http://todosomospozarica.gob.mx/ 
 
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ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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FIGURA 2. IMAGEN SATELITAL DEL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, VER. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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1. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LAS CUENCAS. 
 
 
 1.1 UBICACIÓN. 
 
 
 1.1.1 UBICACIÓN GEOGRÁFICA. 
 
 
El Municipio de Poza Rica de Hidalgo se localiza dentro de la cuenca del Río 
Cazones, esta cuenca se encuentra situada geográficamente entre los paralelos 20° 
03´y 20° 45´latitud norte y entre los meridianos 97° 12´y 98° 18´longitud oeste, 
colindando con los estados de Hidalgo, Puebla (Ver Figura 3). 
 
La cuenca del Río Cazones cuenta con arroyos formadores que descienden de la 
Sierra de Hidalgo y que nacen en el parteaguas que limita al río Tulancingo, 10 Km 
al este de la ciudad del mismo nombre y a una elevación de 2,750 m.s.n.m., dando 
lugar a la formación del arroyo Chaltecontia el que en sus orígenes se denomina río 
de Los Reyes. Su curso sigue un rumbo noreste y sus aguas se controlan en la 
presa Los Reyes a 2,165 m.s.n.m. de altitud; con ellas se alimenta el vaso Necaxa 
mediante un túnel que conduce las aguas de la presa al arroyo Tlalcoyunga y de 
éste por un canal a la planta hidroeléctrica de Necaxa. 
 
Aguas abajo de la presa Los Reyes todavía en la zona abrupta de la sierra y a 1,000 
m.s.n.m., se le une el río Pahuatitla, el que a su vez recibe por la margen izquierda 
las aportaciones del río Trinidad que es aforado en la estación hidrométrica La 
Trinidad. 
 
Desde la confluencia de los arroyos Chaltecontla y Pahuatitla la corriente recibe el 
nombre de río San Marcos; siguendo un rumbo nororiente por zonas de topografía 
media en donde recibe por la margen derecha las aportaciones de los arroyos 
Naupan, Tlaxcalantongo y Chicualoque a elevaciones de 550, 150 y 80 m.s.n.m. 
respectivamente hasta la zona de Poza Rica, Ver. Ubicada a 50 m.s.n.m., desde 
donde fluye por la planicie costera con el nombre de Río Cazones y que desemboca 
en el Golfo de México después de drenar los esteros de Naranjos por su margen 
izquierda y Limón por la derecha. A la altura de Poza Rica se encuentra la estación 
hidrométrica del mismonombre. Entre esta estación y la desembocadura el Río 
Cazones recibe por su margen izquierda los arroyos Totolapa. Acuatempa y 
Naranjos y por la margen derecha el estero Limón. 
 
Entre las cuencas de los ríos Cazones y Tecolutla se localizan pequeñas corrientes 
que drenan sus aguas directamente al Golfo de México. 
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POZA RICA DE HIDALGO, ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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FIGURA 3. CUENCA HIDROLÓGICA DEL RIO CAZONES, TOMADA DESDE GOOGLE EARTH.3 
 
3 SUBDIRECCIÓN GENERAL DE PROGRAMACIÓN, SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRAFICA DEL AGUA, 1998, CNA. 
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1.1.2 UBICACIÓN HIDROGRÁFICA. 
 
 
La Cuenca del Río cazones es una subcuenca que se encuentra dentro de la Región 
Hidrológica número 27, localizándose en la parte central del Golfo de México y está 
limitada por las Regiones Hidrológicas 26, 18 y 28 al norte, oeste y sur 
respectivamente (Ver Fig. 4). 
 
La hidrografía de la región está integrada por ríos, lagunas, esteros y corrientes 
menores. Entre los primeros se encuentran los ríos Tuxpan, Cazones, Tecolutla, 
Nautla, Misantla y Colipa; las lagunas Importantes son: Tamiahua, Laguna Chica, 
Laguna Grande, San Agustín y, por último las corrientes pequeñas que forman 
grupos de arroyos paralelos entre un rio y otro, muchos de los que alimentan a las 
lagunas o esteros mencionados. 
 
Todas las corrientes comprendidas en la región pertenecen a la vertiente del Golfo 
de México y se localizan en la porción situada entre los 18°57' y 22°10' de latitud 
norte y los 96°25´ y 98°30' de longitud oeste. 
 
Las corrientes de esta región hidrológica aun cuando se desarrollan principalmente 
en el Estado de Veracruz, cubren una Importante zona del Estado de Puebla y áreas 
menores en los Estados de Hidalgo y Tlaxcala. 
 
La región 27 se inicia en la barra de Tampico de donde se continúa en una larga 
península hacia el sureste por 25 km, para luego tomar dirección sur y unirse a tierra 
firme. La superficie mencionada se conoce como Laguna de Tamiahua; tiene poca 
profundidad y en su Interior se levantan algunas Islas. Se comunica con el Golfo de 
México por la bahía de Tanhuijo y 10 Km al sur de ella desemboca al río Tuxpan 
formando una barra; la costa sigue en dirección sureste con muchos médanos así 
como peuqñeas lagunas y pantanos los cuales en la temporada de lluvias cubren 
amplias extensiones. No existen accidentes de importancia hacia el sur salvo las 
desembocaduras de los ríos, que siempre forman barras y pequeñas bahías. Tal 
como se aprecia en la figura 5. 
 
Al oeste y contigua al litoral se extiende la zona de topografía ondulada cubierta de 
vegetación exuberante, que contrasta con el litoral formado de dunas y áreas planas 
arenosas donde la cubierta vegetal es de escaso desarrollo. 
 
 
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FIGURA 4. REGIONES HIDROLÓGICAS.4
 
4 SUBDIRECCIÓN GENERAL DE PROGRAMACIÓN, SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRAFICA DEL AGUA, 1998, CNA. 
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1.2 DELIMITACIÓN DE LA CUENCA EN ESTUDIO. 
 
 
Como se mencionó anteriormente el Rio Cazones pertenece a la Región Hidrológica 
número 27 (Ver Fig. 5), y siendo un Río de importancia, la CONAGUA tiene bien 
identificado el parteaguas de esta cuenca, sin embargo para la realización de esta 
tesis se optó por definir su trazo, para que de esta forma se compare con el que 
tiene la CONAGUA y se vean si hay diferencias en el trazo que corresponde al área 
de estudio. 
 
Para la identificación del parteaguas se utilizaron las cartas topográficas del Instituto 
Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) escala 1:50,000 en formato tiff, entre 
las que se encuentran siguientes: 
 
 
TABLA 1. RELACIÓN DE CARTAS TOPOGRAFICAS. 
 
 
Cabe aclarar que una cuenca es una zona de la superficie terrestre delimitada 
topográficamente por su parteaguas en donde la precipitación que cae en esta 
superficie tiende a ser drenada por el sistema de corrientes acumulándose en un 
cauce principal ó colector que descarga a otras cuencas aledañas o hacia el mar. 
Además compone una unidad hidrológica descrita como una unidad físico-biológica 
y también como una unidad socio-política para la planificación y ordenación de los 
recursos naturales. En el interior de esta cuenca se pueden presentar subcuencas 
o cuencas de orden inferior. 
NOMBRE CLAVE 
CHICONTEPEC DE TEJEDA F14D53
ÁLAMO F14D54
TÚXPAM F14D55
BARRA NORTE F14D56
SAN LORENZO AXATEPEC F14D63
VENUSTIANO CARRANZA F14D64
POZA RICA F14D65 F14D65
CAZONES F14D66
PAHUATLÁN DE VALLE F14D73
XICOTEPEC F14D74
COATZINTLA F14D75
PAPANTLA F14D76
HUACHINANGO F14D83
FILOMENO MATA F14D84
CUETZALAN F14D85
MARTÍNEZ DE LA TORRE F14D86
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FIGURA. 5 REGIÓN HIDROLÓGICA NÚMERO 27. 5
 
5 SECRETARIA DE RECURSOS HIDRÁULICOS, BOLETÍN NÚMERO 42, TOMO 1 
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Por otro lado la línea imaginaria que sirve como divisoria entre estas cuencas se 
conoce como parteaguas, está formada por los puntos de mayor nivel topográfico. 
Desde el punto de vista de su salida existen dos tipos de cuencas: endorreicas 
(cerradas) como es el caso de la cuenca del Valle de México y exorreicas (abiertas) 
como el caso de la cuenca del Río Cazones. 
 
a) En el primer tipo, el punto de salida se ubica dentro de los límites de la cuenca y 
generalmente es un lago. 
 
b) En el segundo tipo, el punto de salida se localiza en los límites de la cuenca y a 
su vez la descarga se vierte en una corriente o en el mar.”6 
 
El procedimiento empleado para definir el parte aguas fue el siguiente: 
 
 Las cartas topográficas que obtuvimos de la INEGI se fueron insertando una 
por una en un layer o capa del programa de dibujo AutoCad (Ver Fig. 6), a 
su vez estas cartas se fueron escalando (escala de trabajo 1:1000) y 
acomodando de acuerdo a sus coordenadas UTM hasta forma un mosaico 
con las cartas topográficas involucradas. Esta cuenca de drenaje del trabajo 
en estudio se podrá apreciar mejor en el plano CD-1 que se encuentra en el 
Anexo 1. 
 
 
FIGURA 6. MOSAICO DE CARTAS TOPOGRAFICAS. 
 
6 PRINCIPIOS Y FUNDAMENTOS DE LA HIDROLOGÍA SUPERFICIAL; AGUSTIN FELIPE BREÑA, MARCO ANTONIO JACOBO VILLA; 
UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA, PAG. 24. 
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 Posteriormente a ello se hizoel trazo del rio que vamos a estudiar (Ver Fig. 7). 
 
 
FIGURA 7. TRAZO DEL RÍO CAZONES. 
 
 Y finalmente se definió el parte aguas de la cuenca en estudio (Ver Fig. 8). 
 
 
FIGURA 8. TRAZO DEL PARTEAGUAS DEL RÍO CAZONES. 
 
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2. CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS DE LA CUENCA. 
 
 
 2.1 ÁREA DE LA CUENCA. 
 
 
Uno de los factores más importantes a determinar en nuestro estudio es el área de 
la cuenca, esta se define como el espacio delimitado por el parteaguas, existen 
varios métodos para determinar este valor, antiguamente se determinaba con un 
planímetro, actualmente y gracias a los avances tecnológicos se puede determinar 
con software especializado ya sea el AutoCAD o ArcGis. 
 
Debido a que nuestra área de análisis es la parte del río que pasa por el Municipio 
de Poza Rica la cuenca se dividió en dos (Ver Fig 9. y plano CD-1), la primera 
cuenca (A) que va desde el nacimiento del río hasta el final del municipio de Poza 
Rica, y la segunda cuenca (B) va desde el final del municipio hasta la descarga con 
el mar. 
 
Esto con el fin de analizar la parte del río que corresponde al municipio de Poza 
Rica y conocer su comportamiento. 
 
 
 
FIGURA 9.CUENCAS DE DRENAJE. 
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Las áreas obtenidas de estas dos cuencas se muestran a continuación: 
 
 
TABLA 2. ÁREAS DE LAS CUENCAS. 
CUENCA ÁREA m² ÁREA Km² 
 
A 1,637,824,456.99 1,637.82446 
 
B 2,069,214,958.59 2,069.21496 
 
TOTAL 3,707,039,415.58 3,707.03942 
 
 
 2.2 LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL. 
 
 
Otro parámetro importante de determinar para los análisis posteriores es la longitud 
del cauce principal (Ver Fig. 10), está se define como la distancia máxima que 
recorre el río el cual va desde el origen del mismo hasta su punto de descarga. En 
los procesos hidrológicos el escurrimiento superficial, responde de manera diferente 
en una cuenca alargada a una cuenca muy corta la cual se aproxima a una forma 
circular. 
 
 
 
FIGURA 10.LONGITUD Y PERIMETRO DE LA CUENCA. 
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La longitud del cauce principal se muestra a continuación: 
 
 
TABLA 3. LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL. 
CUENCA LONGITUD m LONGITUD Km 
 
A 154,763.52 154.76352 
 
B 60,715.97 60.71597 
 
TOTAL 215.47949 
 
 
La longitud total del río se dividió en dos partes de acuerdo a cada una de las 
subcuencas, esta longitud se obtuvo con el software AutoCAD. 
 
 
 
 2.3 PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL. 
 
 
 
“Uno de los parámetros más importantes del grado de respuesta de una cuenca a 
una tormenta es la pendiente del cauce principal. Dado que está pendiente varía a 
lo largo del cauce, es necesario definir una pendiente media.”7 
 
Para determinar este parámetro existen diferentes métodos, de los cuales se 
mencionan los siguientes: 
 
a) El primer método es uno de los más sencillos para calcular la pendiente, ya que 
este consiste en realizar la diferencia de niveles de los extremos del perfil del cauce 
dividido entre su longitud medida en planta (Ver. Fig. 11), sin embargo con este 
método no podemos tener una exactitud en dicho valor. 
 
7 FUNDAMENTOS DE HIDROLOGÍA DE SUPERFICIE, FRANCISCO J. APARICIO MIJARES, LIMUSA, 1992, P.P. 22. 
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FIGURA 11. PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL MÉTODO 1. 
 
 
b) El segundo método consiste en trazar una línea recta que, apoyándose en el 
extremo de aguas debajo de la corriente, hace que se tengan áreas iguales arriba y 
abajo, entre el perfil del cauce (Ver. Fig. 12). 
 
 
 
 
FIGURA 12. PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL MÉTODO 2. 
 
 
 
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c) Por último otro método muy utilizado en la práctica es el de Taylor – Schwarz, 
proponen calcular la pendiente media como la de un canal de sección transversal 
uniforme que tenga la misma longitud y tiempo de recorrido que la corriente en 
cuestión. 
La velocidad de recorrido del agua en el tramo i puede calcularse como: 
 
 
𝑉𝑖 = 𝑘√𝑆𝑖 
 
 
Donde k es un factor que depende de la rugosidad y la forma de la sección 
transversal y Si es la pendiente del tramo i. además, por definición: 
 
 
𝑉𝑖 = 
∆𝑥
𝑡𝑖
 
 
 
Donde Δx es la longitud del tramo i (Ver. Fig. 13) y ti es el tiempo de recorrido en 
ese tramo, de las ecuaciones anteriores se obtiene lo siguiente: 
 
 
𝑡𝑖 = 
∆𝑥
𝑘√𝑆𝑖
 
 
 
FIGURA 13. PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL MÉTODO 3. 
 
 
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Por otra parte, la velocidad media de recorrido en todo el cauce dividido en m tramos 
es: 
 
𝑉 = 
𝐿
𝑇
= 𝑘√𝑆 
 
 
Donde 𝐿 es la longitud total del cauce, 𝑇 es el tiempo total de recorrido y 𝑆 es la 
pendiente media buscada. El tiempo 𝑇 será naturalmente. 
 
 
𝑇 = ∑𝑡𝑖 = ∑
∆𝑥
𝑘√𝑆𝑖
𝑚
𝑖=1 
𝑚
𝑖=1
 
 
Y la longitud 𝐿: 
 
 
𝐿 = ∑∆𝑥
𝑚
𝑖=1 
= 𝑚∆𝑥 
 
 
Finalmente, usando estas últimas tres ecuaciones y despejando 𝑆 se obtiene: 
 
 
𝑆 = 
[
 
 
 
 
𝑚
11
√𝑆1
+ 
12
√𝑆2
+ ⋯+ 
1𝑚
√𝑆𝑚 ]
 
 
 
 
2
 
 
 
Mediante un razonamiento semejante se puede obtener la siguiente fórmula para 
el caso en que las longitudes de los tramos no sean iguales: 
 
 
𝑆 = 
[
 
 
 
 
𝐿
𝑙1
√𝑆1
+ 
𝑙2
√𝑆2
+ ⋯+ 
𝑙𝑚
√𝑆𝑚 ]
 
 
 
 
2
 
 
 
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Donde li es la longitud del tramo i. 
 
Para la obtención de la pendiente de la cuenca se utilizará el criterio de Taylor-
Schwarz (Ver Tabla 4), posteriormente para obtener la pendiente del tramo en 
estudio se utilizará el segundo método (de las áreas). 
 
Para la realización de este método se realizó la siguiente tabla, la cual se dividió en 
6 columnas, la primer columna es el tramo que se analizó; la segunda columna es 
el desnivel que se utilizó para calcular la pendiente, en este caso se tomó un valor 
arbitrario de 20m debido a que las curvas de nivel de la topografía de las cartas se 
encuentran esa distancia; la tercer columna es la longitud que hay entre cada una 
de las curvas de nivel; la cuarta columna es la pendiente media en ese tramo; la 
quinta columna es la raíz de la pendiente media y la última columna es el cociente 
entre la longitud y la raíz de la pendiente media. . 
 
TABLA 4. PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL, MÉTODO DE TAYLOR-SCHWARZ. 
 
 
 
TRAMO DESNIVEL (m) LONGITUD (m) PENDIENTE (Si) √Si L/√Si
1 20 681.9648 0.02933 0.17125 3982.24468
2 20 470.8998 0.04247 0.20609 2284.95558
3 20 484.9986 0.04124 0.20307 2388.33768
4 20 576.8796 0.03467 0.18620 3098.22372
5 20 794.9863 0.02516 0.15861 5012.15472
6 20 674.8534 0.02964 0.17215 3920.11820
7 20 572.8563 0.03491 0.18685 3065.86864
8 20 613.52960.03260 0.18055 3398.11665
9 20 718.563 0.02783 0.16683 4307.07346
10 20 1135.6549 0.01761 0.13271 8557.65100
11 20 927.6391 0.02156 0.14683 6317.62103
12 20 1148.8443 0.01741 0.13194 8707.16477
13 20 1417.9059 0.01411 0.11877 11938.67464
14 20 1537.4587 0.01301 0.11405 13480.00923
15 20 1172.5564 0.01706 0.13060 8978.12431
16 20 873.2683 0.02290 0.15134 5770.40832
17 20 2537.1162 0.00788 0.08879 28575.61196
18 20 5410.0188 0.00370 0.06080 88978.10734
19 20 374.2023 0.05345 0.23119 1618.61917
20 20 380.8212 0.05252 0.22917 1661.75379
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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TRAMO DESNIVEL (m) LONGITUD (m) PENDIENTE (Si) √Si L/√Si
21 20 205.4757 0.09734 0.31199 658.60603
22 20 280.7724 0.07123 0.26689 1052.00214
23 20 237.166 0.08433 0.29039 816.70205
24 20 306.7136 0.06521 0.25536 1201.11489
25 20 242.1653 0.08259 0.28738 842.66096
26 20 172.6944 0.11581 0.34031 507.46067
27 20 215.5562 0.09278 0.30460 707.66185
28 20 222.1502 0.09003 0.30005 740.38066
29 20 204.1498 0.09797 0.31300 652.24152
30 20 202.4925 0.09877 0.31428 644.31526
31 20 236.5304 0.08456 0.29078 813.42113
32 20 220.815 0.09057 0.30095 733.71578
33 20 263.0684 0.07603 0.27573 954.08711
34 20 228.7902 0.08742 0.29566 773.82210
35 20 151.8964 0.13167 0.36286 418.60675
36 20 346.6982 0.05769 0.24018 1443.48536
37 20 307.2222 0.06510 0.25515 1204.10371
38 20 402.6351 0.04967 0.22287 1806.56025
39 20 158.6328 0.12608 0.35507 446.76021
40 20 164.7679 0.12138 0.34840 472.92679
41 20 353.5534 0.05657 0.23784 1486.50895
42 20 192.3486 0.10398 0.32246 596.51112
43 20 537.2588 0.03723 0.19294 2784.58391
44 20 160.2519 0.12480 0.35328 453.61748
45 20 191.3204 0.10454 0.32332 591.73454
46 20 233.855 0.08552 0.29244 799.65930
47 20 667.8996 0.02994 0.17305 3859.68425
48 20 270.8653 0.07384 0.27173 996.81614
49 20 848.4048 0.02357 0.15354 5525.73022
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FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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TRAMO DESNIVEL (m) LONGITUD (m) PENDIENTE (Si) √Si L/√Si
50 20 107.1238 0.18670 0.43209 247.92137
51 20 106.5796 0.18765 0.43319 246.03457
52 20 160.1393 0.12489 0.35340 453.13947
53 20 164.2442 0.12177 0.34896 470.67384
54 20 882.4964 0.02266 0.15054 5862.11610
55 20 112.4377 0.17788 0.42175 266.59557
56 20 464.5106 0.04306 0.20750 2238.61003
57 20 269.9506 0.07409 0.27219 991.77110
58 20 293.6179 0.06812 0.26099 1125.01625
59 20 677.0486 0.02954 0.17187 3939.26111
60 20 344.0516 0.05813 0.24110 1426.98818
61 20 341.4123 0.05858 0.24203 1410.59957
62 20 125.6983 0.15911 0.39889 315.12228
63 20 116.8528 0.17116 0.41371 282.45137
64 20 404.1335 0.04949 0.22246 1816.65425
65 20 266.6578 0.07500 0.27387 973.68043
66 20 120.7217 0.16567 0.40703 296.59445
67 20 102.0042 0.19607 0.44280 230.36266
68 20 111.2822 0.17972 0.42394 262.49652
69 20 184.9805 0.10812 0.32882 562.56658
70 20 355.1861 0.05631 0.23729 1496.81782
71 20 262.4407 0.07621 0.27606 950.67437
72 20 298.0028 0.06711 0.25906 1150.31165
73 20 268.9503 0.07436 0.27270 986.26371
74 20 116.2228 0.17208 0.41483 280.17024
75 20 440.7966 0.04537 0.21301 2069.39005
76 20 197.3296 0.10135 0.31836 619.83109
77 20 240.1544 0.08328 0.28858 832.18680
78 20 402.6175 0.04967 0.22288 1806.44180
79 20 617.9964 0.03236 0.17990 3435.29407
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TRAMO DESNIVEL (m) LONGITUD (m) PENDIENTE (Si) √Si L/√Si
80 20 387.4005 0.05163 0.22721 1705.00347
81 20 725.6204 0.02756 0.16602 4370.68219
82 20 852.0467 0.02347 0.15321 5561.34836
83 20 701.3253 0.02852 0.16887 4153.02228
84 20 684.7954 0.02921 0.17090 4007.06377
85 20 629.4232 0.03178 0.17826 3531.01142
86 20 1112.5134 0.01798 0.13408 8297.41626
87 20 917.1399 0.02181 0.14767 6210.66900
88 20 733.355 0.02727 0.16514 4440.75065
89 20 474.6279 0.04214 0.20528 2312.14410
90 20 880.9428 0.02270 0.15067 5846.64288
91 20 1746.5189 0.01145 0.10701 16320.93130
92 20 622.0512 0.03215 0.17931 3469.15896
93 20 791.6602 0.02526 0.15894 4980.73252
94 20 1412.4955 0.01416 0.11899 11870.40705
95 20 1962.5106 0.01019 0.10095 19440.30252
96 20 1635.9838 0.01223 0.11057 14796.31268
97 20 1600.0723 0.01250 0.11180 14311.80507
98 20 2109.0344 0.00948 0.09738 21657.60843
99 20 1691.1041 0.01183 0.10875 15550.36244
100 20 1339.0259 0.01494 0.12221 10956.41486
101 20 4504.8176 0.00444 0.06663 67608.42501
102 20 2355.9193 0.00849 0.09214 25569.69909
103 20 2565.233 0.00780 0.08830 29051.94608
104 20 3215.6105 0.00622 0.07886 40773.70339
105 20 2497.3528 0.00801 0.08949 27906.46658
106 20 1988.2147 0.01006 0.10030 19823.48118
107 20 2206.9986 0.00906 0.09519 23183.98508
108 20 3191.559 0.00627 0.07916 40317.10300
109 20 2923.2137 0.00684 0.08272 35340.75719
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ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
27 
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Por lo tanto la pendiente obtenida por el método de Taylor- Schwarz es la siguiente: 
 
𝑆 = [
215479.51
4879975.92
]
2
 
 
 
𝑆 = [0.044155855]2 
 
 
𝑺 = 𝟎.𝟎𝟎𝟏𝟗𝟒𝟗𝟕𝟒 
 
 
Existen parámetros asociados a las características morfológicas de las cuencas 
hidrológicas que permiten determinar cómo es su respuesta o comportamiento 
ante precipitaciones pluviales en función de su relación área-perímetro ó área-
longitud, siendo los más comunes: 
 
 Índice de compacidad. 
 Índice de forma. 
 Densidad de drenaje. 
 
 
TRAMO DESNIVEL (m) LONGITUD (m) PENDIENTE (Si) √Si L/√Si
110 20 2672.1076 0.00748 0.08651 30886.30214
111 20 4607.0507 0.00434 0.06589 69922.90927
112 20 5300.8942 0.00377 0.06142 86299.58486
113 20 3770.3092 0.00530 0.07283 51766.69681
114 20 4322.8362 0.00463 0.06802 63553.30958
115 20 10582.1119 0.00189 0.04347 243412.86419
116 20 9948.1933 0.00201 0.04484 221871.40070
117 20 4183.7078 0.00478 0.06914 60509.98138
118 20 14817.7147 0.00135 0.03674 403326.58122
119 20 3588.5049 0.00557 0.07465 48067.91865
120 20 15361.8613 0.00130 0.03608 425746.18160
121 20 48578.8463 0.00041 0.02029 2394174.47832
215,479.51 4,879,975.92TOTAL 
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28 
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 2.4 ÍNDICE DE COMPACIDAD. 
 
 
Este parámetro nos indica que tan alejada o parecida es una cuenca a un círculo, 
esto se determina a partir de la relación del perímetro de la cuenca y el perímetro 
de un círculo cuya área es igual al de la cuenca: 
 
 
𝐾𝐶 = 
𝑝
2√𝜋𝐴
 
Donde: 
 
𝑝 – Perímetro de la Cuenca (Km). 
𝐴 – Área de la Cuenca (Km2). 
 
Cabe resaltar que en ningún caso, el índice de compacidad puede ser menor a la 
unidad y, en la medida que éste se acerque al valor de 1. La forma de la cuenca 
tenderá a parecerse a la de un círculo 
 
Al asociar el índice de compacidad de cada cuenca con su tiempo de concentración, 
se tiene que en el caso de una cuenca con mayor índice de compacidad, presentara 
un mayor tiempo de concentración y, por lo tanto, es de esperarse que la magnitud 
del escurrimiento generado por una lluvia será menor. 
 
Para dar solución a esta fórmula es necesario determinar el perímetro de la cuenca, 
el cual se define como la longitud total del parteaguas (Ver. Fig. 14), resultando lo 
siguiente: 
 
TABLA 5. PERIMETRO DE LA CUENCA. 
 LONGITUD m LONGITUD KmPERÍMETRO 438,766.99 438.76699 
 
 
Por lo cual a partir de la relación anterior y con los datos obtenidos anteriormente 
el índice de compacidad resultante en la cuenca en estudio es: 
 
Kc = 2.0328 
 
A partir de este valor esto nos indica que la forma de la cuenca del Río Cazones 
es más alargada debido a que se encuentra lejos de la unidad, esto corresponde 
con la forma del trazo de la cuenca. 
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29 
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FIGURA 14. PERÍMETRO DE LA CUENCA. 
 
 
 2.5 ÍNDICE DE FORMA. 
 
 
Otro parámetro para definir la forma de la cuenca en estudio es el índice de forma 
el cual nos indica que tan achatada está, el cual se define como el cociente entre el 
ancho promedio de la cuenca y la longitud del cauce principal. El ancho promedio 
se obtiene al dividir el área por la longitud del cauce principal de tal manera que: 
 
 
𝐾𝑓 = 
𝐴
𝐿2
 
 
Donde: 
 
A – Área de la cuenca. 
L – Longitud del cauce principal. 
 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
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30 
PIMENTEL ALVAREZ ELIO MANUEL 
En la medida que el índice de forma de una cuenca determinada sea más bajo, es 
decir, sea más angosta, estará menos sujeta a crecientes debidas a precipitaciones 
pluviales que otra de la misma superficie, pero con mayor índice de forma (caso 
inverso al presentado para el índice de compacidad) 
 
Para la cuenca en estudio se obtuvo lo siguiente: 
 
 
Kf = 0.07983 
 
Por lo cual debido a que es muy bajo el valor indica que es muy poco achatada. 
 
 
 2.6 DENSIDAD DE DRENAJE. 
 
 
Este parámetro está definido como la longitud total de las corrientes dentro de la 
cuenca, dividida por el área total de ésta (Km/Km2), valores altos de densidad de 
drenaje reflejan generalmente área con suelos fácilmente erosionables o 
relativamente impermeables, con pendientes fuertes y escasa cobertura vegetal. 
 
Las densidades de drenaje bajas ocurren en sitios donde los materiales del suelo 
son resistentes a la erosión o muy permeables, de pendiente baja y/o abundante 
cobertura vegetal, este número expresa la capacidad para desalojar un volumen de 
agua dado. 
 
Se expresa con la siguiente ecuación: 
 
𝐷𝑑 = 
𝐿
𝐴
 
 
Donde: 
 
𝐴 – Área de la cuenca Km2. 
𝐿 – Longitud total de las corrientes en la cuenca, Km. 
 
 
Dd = 1.3821 Km/Km2 
 
Cabe destacar que, en la medida que los índices mencionados asociados al sistema 
de drenaje de la cuenca hidrográfica son de mayor magnitud, es de esperarse que 
el tiempo de concentración tienda a ser menor con la consiguiente mayor 
generación del escurrimiento superficial por parte de la cuenca. 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
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31 
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3. ESTUDIO HIDROLÓGICO. 
 
 
 3.1 RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN. 
 
 
 3.1.1 INFORMACIÓN TOPOGRÁFICA. 
 
 
Los estudios topográficos tiene por objeto la representación gráfica de la superficie 
de la tierra, con sus formas y detalles, tanto naturales como artificiales. Una vez 
realizados los levantamientos topográficos correspondientes, es fundamental 
procesar la información obtenida en campo de tal manera que exista una correcta 
representación del terreno y su manejo sea rápido y preciso. 
 
Es por ello que son una pieza clave en el desarrollo de los trabajos, algunas formas 
de representación son en cartas topográficas o en modelos digitales de elevaciones. 
Dependiendo el trabajo a desarrollar, su importancia y el costo que esta impacte, se 
trabajara con cualquiera de estas opciones. 
 
Para realizar un estudio preliminar o para determinar algunas características de las 
cuencas, el trabajo del análisis hidrológico se empieza a realizar a partir de las 
cartas topográficas que descargamos del portal del INEGI, las cuales cuentan con 
diferentes formatos como se mencionó en el párrafo anterior y escalas, eligiendo las 
más adecuada de acuerdo a la precisión que se quiere obtener en el proyecto. 
 
En este trabajo como se mencionó anteriormente se utilizaron una serie de cartas 
topográficas escala 1:50,000 en formato tiff, para poder determinar algunas de las 
características de la cuenca en estudio, como el área de la cuenca, la longitud y 
pendiente. Sin embargo esto no es suficiente para dar seguimiento con el desarrollo 
del análisis; puesto que necesitamos un modelo digital de elevaciones (MDE) para 
obtener las secciones del terreno en estudio y alimentar el programa de cómputo en 
el que se realizará la simulación de comportamiento hidráulico del cauce principal, 
es por ello que se descargó el MDE de la carta F14D65 (POZA RICA) en formato 
shape (SHP) que proporciona el INEGI. 
 
El proceso que se llevó acabo para la realización de este punto fue de la manera 
siguiente: 
 
Primeramente se importaron las curvas de nivel del MDE al programa ArcGIS (Ver 
Fig. 15, 16 y 17), esto se realiza con la finalidad de exportarlo al formato DWG y 
trabajar estas curvas en el programa AutoCAD. 
 
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32 
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FIGURA 15. IMPORTACIÓN DE LOS ARCHIVOS SHP. 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 16. IMPORTACIÓN DE LOS ARCHIVOS SHP. 
 
 
 
 
 
 
 
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33 
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FIGURA 17. IMPORTACIÓN DE LOS ARCHIVOS SHP. 
 
 
Posteriormente a la importación de las curvas de nivel al programa ArcGIS, se 
consultan los atributos o propiedades que son desplegados en forma de tabla, 
debiendo incluir el atributo “ELEVATION” con la finalidad de que al exportar el 
archivo al formato DWG las curvas incluyan las propiedades de las elevaciones 
(Ver. Fig. 18, 19 y 20). 
 
 
 
FIGURA 18. PROPIEDADES DEL ARCHIVO SHP. 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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FIGURA 19. PROPIEDADES DEL ARCHIVO SHP. 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 20. PROPIEDADES DEL ARCHIVO SHP. 
 
 
 
 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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Finalmente se exporta el archivo en formato DWG para trabajarlo en el programa 
AutoCAD (Ver Fig. 21 y 22), esta topografía que servirá para definir el parteaguas y 
el área de influencia de la cuenca del Río Cazones, permitirá identificar las 
estaciones climatológicas que se localizan en su interior y en sus inmediaciones. 
 
De igual manera dicha topografía será utilizada posteriormente en el capítulo 5. 
 
 
FIGURA 21. EXPORTACIÓN DEL ARCHIVO AL FORMATO DWG. 
 
 
 
FIGURA 22. ARCHIVO FINAL EN FORMATO DWG, 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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 3.1.2 INFORMACIÓN CLIMATOLÓGICA. 
 
 
Para conocer algunas de las propiedades que presenta la atmósfera particularmente 
la cercana a la superficie, se utilizan una serie de parámetros meteorológicos como 
lo son: el viento, la presión atmosférica, la precipitación, la temperatura del aire, elcontenido de humedad, entre otros. 
 
Estos parámetros se miden en puntos cercanos a la superficie, debido a las normas 
para llevar a cabo las mediciones de cada uno ellos, las cuales son expedidas por 
la Organización Mundial de Meteorología. Estas mediciones se realizan en las 
estaciones climatológicas que cuentan con una serie de instrumentos colocados a 
la intemperie, permitiendo medir las variaciones del clima (Ver Fig. 23). 
 
 
 
 
FIGURA 23. ESTACIÓN CLIMATOLÓGICA. 
 
 
 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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Uno de los principales datos que se obtienen de las estaciones climatológicas es la 
precipitación pluvial, esta se mide por medio de un pluviómetro o de un pluviógrafo, 
los cuales deben de cumplir con ciertas características. 
 
Esta información se genera de forma discreta si se utiliza un pluviómetro, en el cual 
se realizan lecturas totales acumuladas en intervalos de 6, 12 ó 24 horas, siendo el 
más común el de 24 horas, por otro lado, si se utiliza un pluviógrafo se obtiene un 
registro continuo el cual nos posibilita analizar la variación de la lluvia a través de 
intervalos de minutos, por lo que es más preciso. 
 
Dependerá del tipo de proyecto en estudio y de la disponibilidad de información que 
se hará uso de registros continuos (pluviógrafo) o discretos (pluviómetro), y para 
ambos casos se utilizarán técnicas para el análisis de valores máximos, mínimos y 
ordinarios, estas técnicas hacen uso de herramientas probabilísticas, estadísticas, 
empíricas y determinísticas. 
 
La caracterización espacial y temporal de una región o cuenca, en cuanto a la 
precipitación, se lleva a cabo a partir de la distribución o localización de las 
estaciones climatológicas, para ello la CONAGUA cuenta con un compendio de esta 
información en formato KMZ para su consulta, siendo este tipo de archivo 
ejecutables en el programa Google Earth, (Ver Fig. 24). 
 
En este archivo llamado “Estaciones Climatológicas”8 contiene la información de 
toda la red de estaciones que están en operación y fuera de operación en la 
República Mexicana, en las cuales contiene la información de la temperatura, 
evaporación, lluvias mensuales, lluvias máximas mensuales, días con granizo, días 
con neblina, entre otras. 
 
A partir de esto y para nuestra cuenca en estudio (Río Cazones) se seleccionaron 
todas las estaciones climatológicas que se encontraron dentro y en las 
inmediaciones de la cuenca que además contaran con un mínimo de 7 de años de 
información. Por lo que se incluyen algunas estaciones de los estados de Hidalgo y 
Puebla, además de las del estado de Veracruz. Resultando las estaciones 
climatológicas que se presentan a continuación, tanto en formato tubular con sus 
características principales de localización, como en su ubicación en mapa. 
 
La mayoría de las estaciones climatológicas son operadas por la Comisión Nacional 
del Agua (CONAGUA), sin embargo otras instituciones como la Comisión Federal 
de Electricidad (CFE), el Sistema Meteorológico Nacional (SMN) y la Dirección 
General de Estadística (DGE), tal como se presenta en la tabla 1 del anexo 2 
(ubicado dentro del disco que se incluye en esta tesis) Relación de estaciones 
 
8 CONAGUA, ESTACIONES CLIMATOLÓGICAS, AÑO 2010. 
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FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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climatológicas, en la que se indica entre paréntesis la dependencia que la ópera, 
cabe mencionar que las que no se marcan de esta forma son operadas por la 
CONAGUA, las cuales corresponden a la mayoría. 
 
 
 
FIGURA 24. ESTACIONES CLIMATOLOGICAS. 
 
 
Una vez identificadas las estaciones climatológicas a usar, se procedió a capturar 
la información de las lluvias mensuales y anuales, así como la obtención de los 
valores máximos, mínimos y medio registrados, estos valores se encuentran en el 
anexo 2 (ubicado dentro del disco que se incluye en esta tesis), tabla 2 a 39, 
análogamente en las tablas 40 a 77 del mismo anexo, se muestran los registros de 
las precipitaciones máximas mensuales y anuales acumulados en 24 horas y en la 
tabla 78 se muestra el resumen de estos valores. 
 
Cabe mencionar que la estación climatológica de la zona en estudio con mayor 
cantidad de registros de lluvia fue la de Huachinango, Puebla, con registros desde 
el año 1922 a 2009, mientras que algunas otras presentaron el registro más reciente 
de 2013. 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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Con estos datos se realizará el análisis de la lluvia mensual máxima en 24 horas 
para todas las estaciones en estudio, el cual se presenta en el subcapítulo (3.2). 
 
3.2 MODELO DE TORMENTA. 
 
 
3.2.1 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN PLUVIOMÉTRICA. 
 
 
Con la información de los registros de las precipitaciones de lluvia máximas anuales 
acumuladas en 24 horas, se procedió a obtener un análisis de frecuencia, que es 
una herramienta que emplea procedimientos estadísticos utilizada para conocer el 
período de retorno al que representa dichas lluvias y para predecir el 
comportamiento de las precipitaciones asociadas a períodos de retorno mayores, a 
partir de la información histórica de datos. Recordemos que un período de retorno 
(T) es el número promedio de años dentro del cual se espera que el evento sea 
igualado o excedido sólo una vez. 
 
La credibilidad de este método depende de la cantidad de datos históricos que 
tengamos. 
 
“El análisis de frecuencia consiste en determinar los parámetros de las 
distribuciones de probabilidad y determinar con el factor de frecuencia la magnitud 
del evento para un período de retorno dado.” 
 
Cabe mencionar que una distribución de probabilidades es una función que 
representa la probabilidad de ocurrencia de una serie hidrometeorológica.”9 
 
Una vez definido los valores de las precipitaciones de lluvia máxima anual 
acumulada en 24 horas (Ver Tablas 40-77, Anexo 2), se procedieron a ajustar a una 
función de distribución de probabilidad. 
 
Las funciones de distribución de probabilidad que se usarán en el presente trabajo 
de tesis, son las más comúnmente empleadas cuando se cuenta con este tipo de 
información son: Normal, Lognormal, Gumbel, Exponencial, Gamma y doble 
Gumbel (Ver Tabla 79, Anexo 2). 
 
Por otro lado, los métodos que se utilizarán para calcular los parámetros de las 
funciones de probabilidad son: por momentos y por máxima verosimilitud; además, 
las funciones Lognormal, y Gamma se calcularán para dos y tres parámetros. 
 
9 ESTUDIO FLUVIOMORFOLÓGICO DEL RÍO VINCES Y DETERMINACIPON DE LAS ÁREAS DE INUNDACIÓN DE LA ZONA DE INFLUENCIA DEL 
PROYECTO PACALORI APLICANDO HEC-GEORAS, TESIS DE GRADO; TATIANA DENISSE SOLANO ZUÑIGA, NATALIA CATALINA VINTIMILLA 
VILLAVICENCIO, 2013. 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
FEDERAL DEL RÍO CAZONES EN EL MUNICIPIO DE POZA RICA DE HIDALGO, 
ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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Para aplicar estos métodos y determinar aquella función de probabilidad que mejor 
se adapta a los registros históricos de precipitaciones, se empleó el programa AX, 
el cual es un software que fue elaborado por Dr. Martín Jiménez Espinosa del 
Instituto de Ingeniería de la UNAM, para el Centro Nacional de Prevención de 
Desastres (CENAPRED). Cabe mencionar que la distribución de probabilidad que 
mejor se adapta será la que presente el menor errorestándar de todas. 
 
A continuación se muestra el empleo del programa AX, para el análisis de la 
estación climatológica “Poza Rica de Hidalgo” con clave 30132. 
 
La interface del programa Ax es la siguiente: 
 
En esta ventana nos muestra varias opciones para trabajar, utilizaremos la opción 
“Crear Archivo” (Ver Fig. 25). 
 
 
 
FIGURA 25. INTERFACE DEL PROGRAMA AX. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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Una vez que demos clic en esta opción nos pedirá el programa que nombremos el 
trabajo que realizaremos, para ello utilizaremos la clave de la estación climatológica 
que es la 30132 (Ver Fig. 26). 
 
 
FIGURA 26. INTERFACE DEL PROGRAMA AX. 
 
Posteriormente el programa nos pide que ingresemos los datos que vamos a 
analizar, ya que tengamos todos los datos ingresados presionamos F2 para 
continuar con el análisis (Ver Fig. 27). 
 
 
FIGURA 27. INTERFACE DEL PROGRAMA AX. 
 
Continuando con el análisis de los datos nos aparecerá la siguiente ventana en 
donde nos pregunta si el análisis lo queremos hacer de forma global o ajustándolo 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
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ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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a una función conocida, para nuestro caso seleccionaremos la primera opción 
debido a que necesitamos saber a cuál función se ajusta mejor (Ver Fig.28). 
 
 
FIGURA 28. INTERFACE DEL PROGRAMA AX. 
 
Los resultados se muestran en la siguiente ventana la cual nos muestra que la 
función a la que mejor se ajusta con un mínimo error cuadrático es Lognormal 
(máx. ver.) 3p. (Ver Fig. 29). 
 
 
FIGURA 29. INTERFACE DEL PROGRAMA AX. 
 
Ya que conocemos la función con la cual se tiene un menor error cuadrático, 
pasaremos a analizar nuestros datos con esta función (Lognormal), como se 
muestra a continuación, (Ver. Fig. 30). 
 
 ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA 
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ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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FIGURA 30. INTERFACE DEL PROGRAMA AX. 
 
 
Al escoger esta función nos arroja los siguientes resultados, primeramente nos 
muestra la cantidad de datos que utilizó (columna 1), después el período de retorno 
correspondiente a cada uno de los datos (columna 2), en la siguiente columna (3) 
se muestran los datos obtenidos de la estación climatológica ordenados de mayor 
a menor, posteriormente los datos con ajuste con el empleo de la función de 
distribución de probabilidad (Columna 4) y por último el error que presenta estos 
datos (Columna 5), (Ver Fig. 31). 
 
 
 
 
FIGURA 31. INTERFACE DEL PROGRAMA AX. 
 
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ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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Por último una vez ya analizados los datos con la función de Lognormal, 
procedemos a calcular la precipitación máxima acumulada en 24hrs para los 
periodos de retorno menores y mayores (Ver Fig. 32). 
 
 
FIGURA 32. INTERFACE DEL PROGRAMA AX. 
 
A continuación se muestra una tabla resumen (Ver Tabla 6) con los valores 
obtenidos de las precipitaciones de cada una de las estaciones climatológicas con 
respecto a su periodo de retorno. Los análisis de cada estación se encuentran 
dentro del anexo 2 (ubicado dentro del disco que se incluye en esta tesis), de la 
tabla 80 a la tabla 117. 
 
 
TABLA 6. RESUMEN DE LAS PRECIPITACIONES MÁXIMAS ACUMULADAS EN 24HRS CON RESPECTO A SU PERIODO DE RETORNO. 
Tr 
(años) 
ANÁLISIS DE LAS HP MAX ACUMULADA EN 24 H. CON RESPECTO A SUS PERÍODOS DE RETORNO T 
13034 13094 13095 13099 13130 
2 78.6 46.6 34.0 38.5 30.0 
5 119.2 64.8 63.3 77.1 43.6 
10 162.9 76.9 87.6 92.7 60.4 
25 211.8 92.2 123.8 104.2 80.4 
50 245.1 103.5 155.0 111.8 93.9 
100 277.0 114.8 189.6 119.1 106.9 
200 308.4 126.0 228.1 126.3 119.7 
500 349.6 140.8 283.9 135.7 136.4 
1,000 380.4 152.0 333.6 142.7 148.9 
10,000 482.3 189.1 541.4 166.6 190.8 
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ESTADO DE VERACRUZ. 
 
 
 
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Tr 
(años) 
ANÁLISIS DE LAS HP MAX ACUMULADA EN 24 H. CON RESPECTO A SUS PERÍODOS DE RETORNO T 
13144 21036 21042 21051 21085 
2 119.1 48.6 64.2 166.2 96.4 
5 164.6 58.7 78.5 214.1 154.2 
10 188.5 64.5 88.0 242.3 170.8 
25 214.0 71.2 99.9 275.0 186.6 
50 230.5 75.6 108.8 297.6 197.7 
100 245.3 79.8 117.7 318.8 208.9 
200 258.8 83.8 126.4 339.1 220.4 
500 275.3 88.7 138.0 364.6 236.4 
1,000 286.8 92.3 146.8 382.9 249.2 
10,000 320.2 103.0 175.9 437.6 296.8 
 
 
 
 
 
Tr 
(años) 
ANÁLISIS DE LAS HP MAX ACUMULADA EN 24 H. CON RESPECTO A SUS PERÍODOS DE RETORNO T 
21118 21127 21142 21147 21185 
2 92.0 129.9 106.8 39.3 86.0 
5 130.0 185.2 155.8 44.0 105.2 
10 167.8 222.9 189.8 46.3 116.2 
25 206.3 271.5 234.3 48.5 128.8 
50 232.4 308.7 268.6 50.0 137.4 
100 257.4 346.3 303.7 51.5 145.4 
200 282.0 384.8 339.7 52.9 153.0 
500 341.2 436.0 388.2 54.7 162.5 
1,000 338.4 478.1 428.2 56.1 169.4 
10,000 419.7 630.3 574.9 60.8 190.5 
 
 
 
 
 
Tr 
(años) 
ANÁLISIS DE LAS HP MAX ACUMULADA EN 24 H. CON RESPECTO A SUS PERÍODOS DE RETORNO T 
21190 21210 21211 21212 21219 
2 72.7 49.6 81.5 108.7 155.0 
5 98.5 78.2 120.9 252.4 201.3 
10 115.6 111.1 155.7 293.1 225.7 
25 137.1 149.0 197.3 322.2 251.7 
50 153.1 173.9 226.4 341.6 268.4 
100 169.0 198.3 254.7 360.3 283.5 
200 184.8 222.3 282.5 378.7 297.3 
500 205.7 253.7 318.9 403.0 314.0 
1,000 221.5 272.2 346.5 421.3 325.8 
10,000 273.8 354.8 436.8 483.1 360.5 
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Tr 
(años) 
ANÁLISIS DE LAS HP MAX ACUMULADA EN 24 H. CON RESPECTO A SUS PERÍODOS DE RETORNO T 
30034 30038 30055 30058 30106 
2 133.6 122.0 110.7 96.7 105.1 
5 183.1 162.7 154.2 124.4 162.1 
10 215.8 184.1 213.8 165.5 216.1 
25 257.2 207.0 284.9 215.4 263.5 
50 287.9 221.7 332.8 248.9 295.2 
100 318.4 235.0 328.8 281.0 325.6 
200 348.8 247.1 423.9 312.5 355.4 
500 388.8 261.9 483.0 353.8 394.5 
1,000 419.1 272.1 527.5 385.0 423.8 
10,000 519.6 302.7 674.4 486.4 521.4 
 
 
 
 
Tr 
(años) 
ANÁLISIS DE LAS HP MAX ACUMULADA EN 24 H. CON RESPECTO A SUS PERÍODOS DE RETORNO T 
30125 30132 30134 30154 30171 
2 95.8 103.7 142.1 137.3 132.9 
5 142.8 147.5 190.9 191.3 148.2 
10 196.8 177.2 220.2 202.3 241.5 
25 255.8 215.6 254.5 214.5 296.1 
50 295.7 244.9 278.3 224.8 336.7 
100 334.0 274.6 300.9 237.3 376.9 
200 371.5 304.9 322.5 252.6 417.0 
500 420.7 345.2 349.7 275.5 470.0 
1,000 457.8 378.2 369.6 293.5 510.0 
10,000 578.8 497.7 424.6 327.5 642.7 
 
 
 
 
Tr 
(años) 
ANÁLISIS DE LAS HP MAX ACUMULADA EN 24 H. CON RESPECTO A SUS PERÍODOS DE RETORNO T 
30307 30322 30332 30351 30352 
2 99.3 73.7 96.6 103.1 86.6 
5 121.9 101.0 224.3 150.6 110.1 
10 133.8 142.1 320.9 183.5 122.4 
25 146.5 216.3 448.6 226.6 135.5 
50 154.7 267.7 545.2 259.9 144.0 
100 162.0 317.1 641.8 293.9 151.6 
200 168.8 365.5 738.4 328.9 158.6 
500 176.9 428.8 866.1 375.9 167.1 
1,000 182.6 476.3 962.7 414.8 173.0 
10,000 199.6 636.3 1,283.5 557.3 190.6 
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